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[期刊] 林业科学
[作者]
张蓓蓓 徐庆 姜春武
【目的】研究安庆地区大气降水氢氧同位素特征、水汽来源和运移过程,为揭示安徽沿江地区森林生态系统水循环过程对气候变化的响应机制提供科学依据。【方法】运用氢氧稳定同位素技术测定安庆地区2015年6月至2017年6月(25个月)共155个大气降水样品的氢氧同位素组成,得出大气降水线方程;建立安庆地区大气降水中氢氧稳定同位素值与气温、日降水量相关关系,分析影响该地区降水中氢氧同位素组成变化的主要因素;计算大气降水过量氘值用以示踪水汽来源,并运用HYSPLIT气团轨迹模型进一步验证水汽来源结果的可靠性。【结果】安庆
[期刊] 林业科学研究
[作者]
高德强 徐庆 张蓓蓓 马迎宾 陈婕 刘世荣
[目的]鼎湖山自然保护区地处我国热带与亚热带交汇处,在全球气候变化研究中占居独特而重要的地位。全球气候变化背景下,降水格局变化将影响区域森林生态系统内部小气候。降水是森林生态系统水循环过程中重要的输入因子,研究鼎湖山大气降水氢氧稳定同位素特征和水汽来源,对探讨该地区森林生态系统水循环过程、森林群落演替动态及区域水资源合理利用和管理等具有重要理论和实践意义。[方法]运用氢氧稳定同位素技术,研究和分析鼎湖山2013年8月2014年8月13个月108个大气降水的氢氧同位素组成及与环境因子的关系,并运用HYSPL
[期刊] 林业科学研究
[作者]
陈婕 高德强 徐庆 郝玉光 马迎宾 张蓓蓓
［目的］内蒙古西鄂尔多斯荒漠生态环境脆弱、气候变化较敏感，探究该地区大气降水氢氧稳定同位素组成及其水汽来源，对揭示我国西鄂尔多斯荒漠生态系统水循环过程、减缓或防止土地沙漠化和制定区域水资源合理利用策略等具有重要的理论意义。［方法］本研究运用稳定同位素技术，分析了西鄂尔多斯荒漠夏季大气降水的δＤ和δ１８Ｏ组成、关系及其影响因素，同时，运用ＨＹＳＰＬＩＴ气团轨迹模型判定了该地区夏季大气降水的水汽来源。［结果］西鄂尔多斯夏季大气降水氢氧稳定同位素关系为δＤ＝７．２８７δ１８Ｏ＋１．１７０；大气降水δＤ（δ１８Ｏ）与降水量呈负相关关系（Ｐ０．０５）；大气降水过量氘．．．
[期刊] 资源科学
[作者]
刘鑫 宋献方 夏军 于静洁 张学成
降水是流域水循环中重要的输入因子,对其同位素组分的研究有助于确定流域水体间的水力联系,还可反映流域综合自然地理及气象气候信息;结合地表水、土壤水及地下水同位素组分变化,可以确定降水入渗及产汇流过程、地下水补给及更新能力,进而为完整的水循环机理研究提供依据。结合水文气象观测,本文分析了黄土高原典型丘陵沟壑区岔巴沟流域2004年~2005年月降水以及曹坪西沟实验流域次降水环境同位素组分雨量效应、高程效应、季节变化、δD与δ18O间的关系等,并对不同时空尺度上大气降水线的变化规律进行分析,结果表明该地区不同年份及雨季前后,降水的水汽来源不同且经历蒸发过程差异较大;同时发现大气降水线中斜率与氘盈余之间...
[期刊] 林业科学研究
[作者]
徐庆 刘世荣 安树青 姜春前 刘兴良
根据四川卧龙自然保护区2003年7月—2005年6月2个水文年大气降水的氢、氧同位素组成,提出卧龙地区大气降水线方程为δD=9.4431δ8O+28.658(r=0.943,n=74,p<0.05),卧龙地区夏季实测降水线与全球降水线吻合,揭示了该降水线方程的特征。对全年氘过量值(d)及夏季(...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
马潜 张明军 王圣杰 汪宝龙
中国东南部地区由于临近太平洋,常年受到季风水汽的影响,应用降水等各种水体中的氢氧稳定同位素信息来追踪大气水循环路径,已成为近年来较为常用的方法。本文根据中国东南部地区15个站点夏季风盛行期间(6-9月)的氢氧同位素资料,运用瑞利分馏理论,并结合水汽贡献率模型,对当地6-9月大尺度水汽循环模式、下垫面水体对高空大气的水汽贡献率以及云下二次蒸发效应进行了探讨。基于模拟结果和实测结果的对比分析显示,水汽的运行模式符合瑞利分馏理论。从沿海向内陆,水体的蒸发补给作用在逐步增强。应用水汽贡献率模型计算下垫面水体蒸发的水汽对上风向水汽的补给率,结果表明,东南部地区不同区域的水汽贡献率介于1.4%~4.1%之间,平均水汽贡献率为2.2%。通过计算所有数据的平均过量氘值(d),并与全球水循环平均状态下的d值(10‰)进行对比后发现,水体蒸发的补给作用与二次蒸发效应同时存在,且呈现此消彼长的趋势,越靠近内陆,二次蒸发作用的影响越微弱。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
李广 章新平 张新主 吴华武 孙广禄 黄一民
为了揭示腾冲地区降水中氢氧稳定同位素特征,利用2009年1月~2011年12月腾冲地区339个降水样品资料,对降水中的氢、氧同位素组成及其影响因素进行了分析和研究。结果表明:腾冲地区大气降水中δ18 O值变化范围为-26.78‰~4.05‰,δD值变化范围为-200.95‰~36.89‰,均处于全球降水δ18 O与δD值变化范围内。天气尺度下,腾冲地区降水中δ18 O的变化具有显著的降水量效应以及反温度效应。但是,在季风降水期间,如果相邻两天都有降水发生时,腾冲地区降水中δ18 O值变化并不一定遵循"降水量效应"。利用ECMWF(European Centre for Medium-Range...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
李维杰 王建力 王家录
为阐明西南地区不同地形对于降水稳定同位素的影响以及各个水汽团在地理上的分界线,选取四川盆地、云贵高原、青藏高原东部及横断山脉3个地区共10个研究点作为本次研究的对象,分析了西南地区大气降水中δD、δ18O的时空变化特征,并初步建立了3个地区大气降水线,探讨了降水稳定同位素与温度、降水量及水汽来源之间的关系,并利用HYSPLIT4.9模型分析追踪冬夏半年降水事件的水汽来源及运移路径。结果表明:西南地区降水稳定同位素存在显著的高程效应;δ~(18)O=-0.0028H-3.93,R=0.89,降水中δ~(18)O和δD值表现出由四川盆地—云贵高原—青藏高原东部与横断山脉地区逐渐贫化的趋势,季节变化规律特征为冬半年整体偏重,而夏半年整体偏轻。同时西南地区除昆明与成都地区外,d值整体上表现出夏低冬高的特征,符合我国季风降水影响区域的特点。3处地区大气降水线(LMWL)与全球大气降水线(GMWL)相比,四川盆地、青藏高原东部及横断山脉地区斜率与截距明显偏小,而云贵高原斜率与截距偏大,其主要与水汽凝结时温度、蒸发条件、水汽来源以及输送方式有关。温度效应和降水量效应在不同地区主导性存在差异,四川盆地地区、云贵高原地区、青藏高原东部以及横断山脉地区整体上不存在温度效应,存在显著降水量效应。西南各地区主导型水汽团也存在差异性,通过对不同地区冬夏季风期间主导型水汽团初步分析,受单一性水汽团影响的区域主要分布于西南部与东北部,而受多种水汽团影响的区域主要分布于西北部与东南部;贵阳-安顺一线处于西太平洋水汽团与孟加拉湾水汽团交界处,成都-卧龙-黄龙一线处于西太平洋水汽团与西风带水汽团的交界处。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
郭政昇 郑国璋 曹富强 赵培 肖杰
水汽源区变化与ENSO事件显著影响季风区水循环过程。基于珠江中下游地区4个GNIP站点(中国香港、广州、桂林、柳州)的降水同位素及OLR(向外长波辐射)数据,研究了ENSO背景下δ18O的时空分布特征及ENSO事件对降水中氢氧同位素特征的影响机制。结果表明:ENSO事件是影响稳定同位素年际差异的主要因素,通过影响雨季降水的年内分配而实现;正常年大气降水线方程的斜率与截距均大于厄尔尼诺年而小于拉尼娜年;拉尼娜年加强δ18O的反温度效应,厄尔尼诺年减弱反温度效应;厄尔尼诺与拉尼娜年热带辐合带的变化规律呈现出相反的趋势,其OLR场的变化与研究区稳定同位素特征有着较强的对应关系;ENSO事件年不同的水汽源区相对湿度特征是造成d值年际差异的主要因素。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
宋春林 孙向阳 王根绪
为揭示青藏高原东南缘贡嘎山地区的大气降水稳定同位素特征和水汽来源，利用贡嘎山东坡亚高山地区２０１２年５月至１０月实测的大气降水稳定氢氧同位素和气象资料，分析了贡嘎山地区的降水线特征、降水稳定氢氧同位素时空分异特征及其与气候因子之间的关系和氘盈余特征，并运用ＨＹＳＰＬＩＴ模型探讨了该区的水汽来源特点。结果表明：贡嘎山亚高山地区大气降水线方程为δＤ＝９．４０１ ９×δ１８ Ｏ＋２８．５３０ ３（‰）（Ｒ２＝０．９８３ ３，Ｐ＜０．００１），反映了该区湿润、多雨、气温较低的气候特点；该区大气降水稳定氢氧同位素季节变化明显，雨季先降低后升高；降水中氢氧同位素的高程效应显著且存在季节差异；降水稳定氢氧同．．．
[期刊] 自然资源学报
[作者]
黄一民 章新平 唐方雨 吴华武 张剑明
基于2010年1月1日至2012年5月31日长沙日降水同位素资料,对长沙降水中稳定同位素、过量氘(记为d)的变化特征以及它们与降水、温度和湿度的关系进行了分析。研究发现:①在季风系统下,降水中稳定同位素、d均具有明显的季节变化,表现出夏半年的低值与冬半年的高值交替变化的特点;②降水中稳定同位素在不同时段均存在降水量效应和湿度效应,另外,夏半年中表现为反温度效应,冬半年则表现出温度效应;③综合考虑降水中d和δ18O与大气湿度的关系,可认为影响长沙降水中稳定同位素变化的主要原因与降水的气团性质有关。夏半年中,夏季风盛行,降水的水汽主要来源于西南季风、东南季风所携带的海洋水汽,空气湿度大,d小,重同...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
柳景峰 丁明虎 效存德
大气水汽氢氧稳定同位素是认识大气环流和水循环的重要信息指标,本文从影响水汽稳定同位素含量的物理过程入手,即源区蒸发、传输及凝结等方面,系统介绍了影响水汽氢氧稳定同位素的平衡分馏和动力分馏的理论基础;回顾了传统观测方法、近期发展的激光光谱仪及卫星遥感红外光谱仪等大气水汽同位素观测新手段,重点分析了光谱仪及遥感观测方法的优势及应用,表明实时观测和遥感监测成为目前水汽同位素研究的主要手段;总结了目前大气水汽同位素观测研究在同位素基础理论、地表过程等方面的主要进展,汇总分析了大气水汽同位素环流模型的发展和应用,表明同位素环流模型在全球及区域气候过程、古气候恢复以及环境信息重建方面具有独特的优势,将会成为今后气候系统研究的新方法;最后提出水汽同位素研究的新焦点即高时空分辨率的实时观测、氢氧同位素的新指标如过量17O以及同位素气候模型的发展完善及应用。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
柳鉴容 宋献方 袁国富 孙晓敏 刘鑫 侯士彬
我国南部地区夏季降水多受季风影响。不同的季风将来自不同通道的水汽带入我国境内,控制降水的时空分布。论文利用CHNIP(中国大气降水同位素网络)中位于南部地区的观测站点,在2005年7月间,收集了月大气降水样及同步观测的气象数据。分析表明,降水中稳定氢氧同位素的空间分布可以很好地示踪和反演该地区夏季季风降水的3个主要水汽来源以及传输路径——体现南亚季风的西南水汽通道、体现南海季风的南海水汽通道及体现副热带季风的东南水汽通道。得到的大气降水线方程:δD=5.15δ18O-15.5反映了我国南部地区的降水过程历经了一定的蒸发。对δ18O与各环境因子的关系进行探讨时发现,δ18O与降雨量和高程存在对数...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
郭政昇 郑国璋 赵培 肖杰
利用黄河中游地区9个站点的降水同位素数据,分析其时空分布特征及环境效应,并模拟代表站点的气团运移轨迹,利用OLR技术研究水汽源区变化及输送过程对夏半年降水稳定同位素的影响。结果表明:δ18O有着较为明显的季节性变化规律,春夏较低,秋冬较高;空间分布则呈由东南向西北升高的趋势。大气降水线方程表现出明显的过渡性区位特征,降水量效应较为显著。水汽主要通过西北与东南两个水汽通道输送,东向水汽与青藏高原的热力、动力性质对流域的水源差异产生了较大影响。水汽源区变化与对流层中上部水汽含量场都与稳定同位素特征有着较强的对应关系,8、9月形成于西太平洋的热带辐合带(ITCZ)使东南季风成为夏季黄河中游地区主要的水汽输送通道。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
崔军 安树青 徐振 徐庆 王中生 刘世荣
论文对巴郎山区夏季降雨和不同海拔样地穿透水的H、O同位素特征进行了研究。由于8月底9月初冷气团的到来较大地改变了降雨的同位素特征,该地区夏季大气降水线为δD=9.93δ18O+26.07,偏离全球降水线(GMWL)较多。降雨的温度效应和雨量效应表现出相互交叉的现象,表明该地区温度和雨量是交替起主导作用而引起降雨同位素组成变化的。H的同位素效应比O明显,其原因是H同位素分馏比O剧烈,从而对环境因子的响应比O灵敏,因此H同位素在森林水文研究中比O更有用。H同位素值在不同样地穿透水间存在差异,这是由它们不同的植被结构及周边微环境因子引起的水分蒸发状况和对雾水截获能力差异导致的。穿透水和降雨同位素值间...
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